Uma válvula e uma turbina a vapor operam em série, em regime permanente. O vapor que escoa pela válvula sofre um processo de estrangulamento. Na entrada da válvula, as condições são (4,1 MPa) e 800°F (426,7°C). Na saída da válvula, correspondente a entrada da turbina, a pressão é de (2,1 MPa). Na saída da turbina, a pressão é de (34,5 kPa). A potência desenvolvida pela turbina é 350 Btu por lb de vapor em escoamento. As perdas de calor e os efeitos das energias cinética e potencial podem ser ignorados. Fixe o estado na saída da turbina: para o estado de vapor superaquecido, determine a temperatura, em °F. Para o estado de mistura bifásica líquido-vapor, determine o título.
Passo 1
Falaaaaaaaa queridx’s, bora dar aquele gás?
Então encoxxxta que esse exercício vai ser facinho....
O processo 1 a 2 é um processo de limitações. Portanto as entalpias permanecem constantes.
Obter a entalpia nos pontos 1 e 2 na a partir das tabelas de água superaquecidas.
Aplicando a equação de equilíbrio da taxa de energia em estado estacionário a turbina
é a transferência de calor.
é a transferência de trabalho.
é a transferência de massa.
é a entalpia especifica de entrada .
é a entalpia específica na saída.
é a velocidade de entrada.
é a velocidade de saída.
é a diferença na energia potencial por unidade da taxa de fluxo de massa.
A taxa de transferência de calor pode ser ignorado. Além disso, é indicado ignorar os efeitos potenciais da energia.
Resolvendo a entalpia na saída da turbina
Passo 2
Substituindo na equação (1) e determinando a entalpia na saída
Obtenha as entalpias de fusão e vaporização em em aguas saturadas
Passo 3
A entalpia no estado 3 está entre o líquido saturado e o vapor saturado .
Portanto, o estado final é uma mistura de vapor liquido de duas fases
Encontre a qualidade no estado 3
Substituindo
Portanto, a qualidade no estado 3 é de 0.9266.
Resposta
Portanto, a qualidade no estado 3 é de 0.9266.